- התקנה ואופטימיזציה של Docker ו-Docker Compose על גבי לוחות SBC.
- תצורת רשת מתקדמת באמצעות נקודות חמות וניהול DNS/DHCP.
- יישום תזמור מכולות באמצעות Docker Swarm.
- ניהול אשכולות מרכזי דרך ממשק Portainer.
האם שקלתם פעם להקים מרכז נתונים מיניאטורי משלכם מבלי להוציא הון תועפות על חומרה מקצועית? ובכן, הקמת אשכול עם Raspberry Pi ו-Docker היא הדרך הכי מהנה והזולה ביותר להיכנס לעולם של תזמור קונטיינרים ומחשוב מבוזר, אידיאלית להתנסות בבית בפרויקטים שבדרך כלל דורשים שרתים יקרים מאוד.
היופי של הגדרה זו הוא שניתן להשתמש בלוחות קטנים כמו Raspberry Pi או אפילו במחשבים בעלי לוח יחיד (SBC) אחרים כמו Orange Pi או Banana Pi כדי ליצור סביבה שבה יישומים חולקים את עומס העבודה. זהו פרויקט מושלם ללמידה על זמינות גבוהה וגמישות מבלי לחשוש משבירת תקלות קריטיות, מכיוון שהכל קורה ברשת המקומית שלכם.
הכנת הקרקע והחומרה
כדי להתחיל בצורה טובה, אידיאלי להשתמש בגרסאות קלות משקל של מערכת הפעלה, כמו Raspbian Lite או Armbian (במקרה של Orange Pi), מכיוון שאנחנו לא צריכים ממשק גרפי ורוצים להקדיש כל מגה-בייט של זיכרון RAM לעיבוד. טריק שימושי מאוד הוא לבצע פלאש של התמונות באמצעות Etcher כדי למנוע שגיאות כתיבה בכרטיסי microSD.
אם אינך רוצה להתעסק עם צגי USB ומקלדות עבור כל לוח אם, תוכל להשתמש במתאם. USB ל-Serial מחובר לפיני RX ו-TX. הגדרת הקובץ config.txt במחיצת האתחול מוסיפה enable_uart=1ניתן לנהל הכל דרך קונסולה טורית באמצעות תוכנות כמו PuTTY ב-Windows או Minicom בלינוקס, שזה הרבה יותר נוח מאשר צורך להחליף כבלי HDMI.
אופטימיזציה של המערכת והרשת
לפני התקנת Docker, מומלץ להכין את המערכת. חיוני לעדכן הכל עם sudo apt update y sudo apt upgrade -yכדי לחסוך במשאבים, ניתן להגביל את הזיכרון המוקדש לווידאו בקובץ התצורה על ידי הגדרת gpu_mem=16אז אנחנו נותנים רוב ה-RAM הוא משמש עבור מכולות.
לגבי הרשת, אם אתם רוצים שה-Raspberry Pi שלכם ישמש כצומת הראשי וינהל את האחרים, תוכלו להחליף את המנהל. dhcpcd ידי מנהל רשתשהוא הרבה יותר חזק. כדי ליצור רשת משלך עבור האשכול, תוכל להתקין dnsmasq לנהל DHCP ו-DNS, ו hostapd כדי להמיר פאי ל- נקודת גישה לאינטרנט אלחוטי (נקודה חמה) שבה מתחברים הצמתים האחרים.
התקנת Docker ו-Docker Compose
התקנת Docker על Raspberry Pi 4 היא קלה ופשוטה מכיוון שיש לו תמיכה רשמית. השיטה המהירה ביותר היא להפעיל את סקריפט ההתקנה האוטומטי באמצעות פקודה. curl אשר מוריד ומגדיר את כל מנוע ה-Docker. כדי להימנע מהצורך לכתוב sudo בכל פקודה, מומלץ הוסף את המשתמש לקבוצת Docker, למרות שצריך להיזהר עם אבטחה מכיוון שזה נותן הרשאות מוגברות.
לאחר התקנת המנוע, חיוני להוסיף דוקר להלחיןמה שמאפשר לנו להגדיר יישומים מרובי מכולות באמצעות קובץ YAML. ניתן להתקין אותו בקלות באמצעות pip, מנהל החבילות של פייתון. כדי לוודא שהכל פועל כראוי, פשוט הפעל את התמונה של hello-world ולוודא שהקונטיינר פועל כראוי.
תזמור עם Docker Swarm
לאחר ש-Docker מותקן על כל הלוחות שלך, הגיע הזמן לאחד אותם לאשכול Docker Swarm . Swarm הוא הכלי המקורי של Docker להפיכת קבוצת צמתים למשאב וירטואלי יחיד. אתה רק צריך להפעיל את מצב Swarm בצומת הראשי ולאחר מכן לחבר את צמתי העובדים באמצעות אסימון האבטחה שסופק.
כדי לנהל את כל הפריסה הזו בצורה ויזואלית ומבלי להיתקע בטרמינל, מומלץ מאוד להתקין את Portainer לניהול מכולות Docker שלכם . כלי זה מציע ממשק אינטרנט שבו תוכלו לצפות במצב השירותים, הצמתים הפעילים ולנהל מכולות בכמה לחיצות בלבד, מה שהופך את ניהול האשכולות לאינטואיטיבי הרבה יותר.
טריקים מתקדמים וקישוריות
אם אתם נמצאים בסביבה עם מגבלות או חסימות רשת, תוכלו להגדיר מנהרת OpenVPN בצומת הראשי. זה מאפשר לכל תעבורת האשכול להגיע לאינטרנט דרך ה-VPN, תוך עקיפת פרוקסי וחומות אש. כדי לנהל את התעבורה בין רשתות Swarm לרשת המקומית שלכם, כלים כמו Firehol עוזרים ליצור כללי iptables בצורה ידידותית ופשוטה יותר למשתמש.
פרט קריטי נוסף הוא זמן המערכת. מכיוון של-Raspberry Pis אין שעון זמן אמת (RTC), הם מאבדים את התאריך כשהם כבויים. באופן אידיאלי, כדאי להתקין מודול RTC פיזי (כגון DS3231) או להגדיר שרת NTP ברשת המקומית כך שכל הצמתים יסונכרנו, דבר חיוני לתפקוד תקין של יומני הרישום ותעודות האבטחה.
הקמת מערכת אקולוגית מסוג זה מאפשרת לכם להפוך כמה לוחות פשוטים לכלי למידה רב עוצמה שבו תוכלו לפרוס הכל, החל משרתי אינטרנט ועד מערכות מחשוב מבוזרות, תוך שילוב ניהול רשת, אבטחת מנהרות ותזמור מכולות בסביבה מבוקרת אחת.
